專利名稱：排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)，其沿中途連接在排氣系統(tǒng)中，所述排氣系統(tǒng)從安裝在車輛(主要是汽車)的車體前部的用于行駛的發(fā)動機(jī)(engine for travel)向車體后部延伸。
背景技術(shù)：
通常，在具有安裝在車體前部的行駛發(fā)動機(jī)的車輛(如汽車)中，由于發(fā)動機(jī)的排氣系統(tǒng)從車體的前部向后延伸并且具有較長的整體長度，因此，在汽車行駛期間產(chǎn)生的發(fā)動機(jī)的工作振動以及行駛振動不會均勻地傳送至排氣系統(tǒng)，并且如彎曲、扭曲和剪切這樣的應(yīng)力會局部作用于形成排氣系統(tǒng)的部分排氣管上，從而會在排氣管中產(chǎn)生破裂等。
通常，如圖5所示，為了避免破裂的產(chǎn)生，應(yīng)使一根剖面為波紋狀的柔性管沿中途與排氣管相連，并且通過柔性管吸收應(yīng)力。另外，為了避免柔性管由飛起的石塊(例如由車輪帶起)等撞擊而造成損壞，在汽車的行駛期間，應(yīng)用管狀外編帶覆蓋柔性管的外周面。另外，在會嚴(yán)重磨擦之處的位于柔性管外端部的外周面和外編帶外端部的內(nèi)周面之間的部分設(shè)置一塊內(nèi)板，從而能夠避免其磨損、破裂等的產(chǎn)生。
在這種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，如圖5所示，由于在位于柔性管外端部的外周面和外編帶外端部的內(nèi)周面之間設(shè)置了一塊內(nèi)板，以便防止柔性管和外編帶之間的摩擦，并且使該內(nèi)板朝在柔性管最外端處的凸起部分彎曲，以便覆蓋凸起部分，因此，必須至少使在最外端處的凸起部分比其它凸起部分短。
通常，在具有波紋狀截面的柔性管中，降低凸起部分的高度會沿彎曲和延伸方向增大彈簧常數(shù)。特別是，越靠近向管的任一端減小了高度的凸起部分的位置，沿彎曲方向彈簧常數(shù)就越大。如上所述，如果將在柔性管最外端的凸起部分設(shè)定為比其它凸起部分短，則柔性管沿彎曲和延伸方向具有較高的彈簧常數(shù)。結(jié)果，所存在的問題在于柔性接頭不能正確地表現(xiàn)出其能吸收應(yīng)力(如由于排氣系統(tǒng)振動產(chǎn)生的彎曲和延伸)的固有功能。為了解決這一問題，必須采取措施增加凸起部分的數(shù)量，增加凸起部分的高度，減小柔性管的壁厚等，因此，會造成成本較高以及柔性接頭尺寸增大的其它問題。
另外，傳統(tǒng)的柔性接頭具有的問題還有由于在內(nèi)板末端的邊緣緊靠外編帶內(nèi)周面，因此，這一邊緣可能會與外編帶的內(nèi)周面發(fā)生干涉，從而會損壞外編帶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在已經(jīng)考慮了以上情況而實現(xiàn)的，本發(fā)明的一個目的在于提供一種新型排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)已通過改進(jìn)上述柔性管和內(nèi)板解決了上面提到的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種連接上游排氣管和下游排氣管的排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一根柔性管，其具有波紋狀剖面且由許多交替凸起部分和凹入部分形成，這些凸起部分和凹入部分具有相同的高度；一外編帶，其覆蓋了柔性管的外周面；以及一塊內(nèi)板，其設(shè)置于在柔性管最外端處的凸起部分和外編帶的一個端壁部分之間。所述內(nèi)板具有一個牢固地固定在外編帶和柔性管之間的連接端部；一個板狀部分，其從連接端部內(nèi)側(cè)徑向伸出以便面對在柔性管最外端處的凸起部分的外表面；以及一個環(huán)狀部分，該部分沿離開最外端處的凸起部分的方向、由板狀部分的徑向外側(cè)彎成環(huán)狀。所述環(huán)狀部分的高度高于柔性管的凸起部分，以便在外編帶和柔性管之間形成一個環(huán)狀空間。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于形成了具有許多凸起部分和凹入部分的柔性管，以便在整個長度上具有均勻的直徑，因此，在柔性管彎曲方向和延伸方向的彈簧常數(shù)保持較低。另外，由于柔性管的許多凸起部分和凹入部分不會接觸外編帶，因此，能夠提高吸收并減輕應(yīng)力(如施加至上游和下游排氣管上的扭轉(zhuǎn)和彎曲)的效率以及吸收振動的效率，并且能夠容易地制造柔性管本身。另外，雖然在最外端的凸起部分和柔性管的其它凸起部分具有相同的高度，但是由于通過內(nèi)板能夠避免在最外端處的凸起部分和外編帶之間的直接接觸，因此，能夠避免它們彼此接觸部分的磨損。另外，由于內(nèi)板的環(huán)狀部分是以離開最外端處的凸起部分的方向彎曲的，因此，內(nèi)板的邊緣部分不會接觸外編帶的內(nèi)表面，以致不會損傷外編帶。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，除了第一個方面以外，還提出了這樣一種排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)，其中在柔性管最外端處的凸起部分的外表面和面對所述外表面的內(nèi)板的板狀部分之間形成間距。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，除了本發(fā)明第一個方面的效果以外，由于所述間距的存在允許在柔性管最外端處的凸起部分也朝內(nèi)板移動，由此能夠進(jìn)一步減小柔性管的彈簧常數(shù)，從而能提高其吸收振動的效率。
通過對下面參照附圖詳細(xì)描述的最佳實施例的說明將能理解本發(fā)明的上述目的，其它目的，特征以及優(yōu)點。


圖1為第一實施例的整體側(cè)視圖，其中，在汽車的發(fā)動機(jī)中包含有本發(fā)明的撓性接頭結(jié)構(gòu)。
圖2為沿圖1中線2-2所示的撓性接頭的縱向剖面圖。
圖3為由圖2中單點劃線圈出的部分的放大視圖。
圖4為第二實施例中撓性接頭的局部縱向剖面圖。
圖5為一種傳統(tǒng)撓性接頭部分的縱向剖面圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖1～3說明本發(fā)明的第一實施例。
第一實施例為將本發(fā)明的排氣系統(tǒng)撓性接頭結(jié)構(gòu)安裝在汽車發(fā)動機(jī)中的情況。
在圖1中，將用于行駛的發(fā)動機(jī)E橫向安裝在汽車車體B的前部(沿其曲軸Sc垂直于汽車縱向的方向)。使一進(jìn)氣系統(tǒng)In與一個開在發(fā)動機(jī)E頭部前表面上的進(jìn)氣口相連。使一個排氣系統(tǒng)Ex與一個開在發(fā)動機(jī)E后表面上的排氣口相連。該排氣系統(tǒng)Ex包括一個與排氣口整體相連的排氣歧管Me，以及一根排氣管Pe。排氣管Pe沿縱向在汽車底板的下方延伸，并且包括一根上游排氣管1和一根下游排氣管2。在排氣歧管Me和上游排氣管1之間設(shè)有一個球窩接頭Jb。在上游排氣管1和下游排氣管2之間設(shè)有一個本發(fā)明的撓性接頭Jf。沿下游排氣管2在中途設(shè)有一個催化轉(zhuǎn)換器Ca。催化轉(zhuǎn)換器Ca的下游側(cè)經(jīng)一消音器(未示出)通向外側(cè)。通過一根撐條3使球窩接頭Jb的外殼部分支承在發(fā)動機(jī)E的主要部分上。通過一根撐條4，使在下游排氣管2和催化轉(zhuǎn)換器Ca彼此相連之處的部分彈性支承在車體B的一個十字件上。
如圖2所示，通過在上游排氣管1的下游端部和下游排氣管2的上游端部之間進(jìn)行焊接連接沿本發(fā)明的撓性接頭Jf縱向的相對端，上游排氣管1的下游端和下游排氣管2的上游端均以圓柱狀形成。上游排氣管1下游側(cè)的端部和下游排氣管2上游側(cè)的端部均朝其各自末端逐漸變細(xì)。通過一根柔性內(nèi)管5以密封和連通方式連接具有最小直徑的下游端和上游端。流過上游排氣管1的排出氣體經(jīng)內(nèi)管5流入下游排出管2內(nèi)。
柔性內(nèi)管5是通過以螺旋狀纏繞并接合帶狀管形成材料5a并以管材5b覆蓋其外表面形成的。由于內(nèi)管5通常是已知的，故省略了對其的詳細(xì)說明。
參照圖2和3詳細(xì)說明本發(fā)明的撓性接頭Jf的結(jié)構(gòu)。這種撓性接頭Jf由一根柔性管7，一個覆蓋柔性管7外周面的外編帶8，設(shè)置于在柔性管7相對端處的外周面和在外編帶8相對端處的內(nèi)周面之間的前后內(nèi)板9以及覆蓋在外編帶8前后端處的外周面的前后端板10形成，所有這些部件均由不銹鋼片材制成。
柔性管7由一個用于構(gòu)成其主體的管狀部分7a以及前后圓柱狀連接端部(安裝部)7b形成。管狀部分7a由連續(xù)交替的許多凸起部分P和凹入部分D形成，以便在縱向剖面具有波紋形式且沿整個長度具有均勻的直徑。連接端部7b從在管狀部分7a最外端的凸起部分Po的底部沿軸向延伸。柔性管7具有足夠的柔性。如在圖3中能清楚地看到的那樣，每一個凸起部分P和每一個凹入部分D的剖面形狀應(yīng)確保它們的寬度從底部向末端逐漸增大，以便使末端比底部更寬。在左右最外端的凸起部分Po的底部與柔性管7的連接端部(安裝部分)7b整體相連。
外編帶8由一覆蓋了柔性管7的波紋管狀部分7a的線狀圓柱部分8a，從在圓柱部分8a前后部處的相對端徑向向內(nèi)彎曲的端壁部分8b以及在兩端從端壁部分8b內(nèi)側(cè)軸向伸出的小直徑圓柱狀連接端部(安裝部分)8c形成。內(nèi)板9具有一個連接端部9b，一個板狀部分9a以及一個環(huán)狀部分9c。使連接端部9b牢固地固定在外編帶8和柔性管7的連接端部8b和7b之間。板狀部分9a沿連接端部9b的軸向，從內(nèi)側(cè)向外徑向延伸，以便面向在柔性管7最外端的凸起部分Po的外表面。使環(huán)狀部分9c沿離開最外端的凸起部分Po的方向、從板狀部分9a徑向外端彎曲成環(huán)形。環(huán)狀部分9c比柔性管7的凸起部分P，Po高，即它的形成應(yīng)保證在徑向較大，從而在覆蓋柔性管7的波紋管狀部分7a的外編帶8的線性圓柱狀部分8a的內(nèi)周面和柔性管7的波紋管狀部分7a的外周面之間形成環(huán)狀空間S，以便即使在使撓性接頭Jf彎曲時，也不會使它們彼此接觸。
利用端板10覆蓋包括連接端部8c和端壁部分8b的外編帶8的縱向外端部。
如圖3中清楚顯示出的那樣，使柔性管7，內(nèi)板9和外編帶8的連接端部7b，9b以及8b按順序分層，另外，還使端板10的連接端部疊置在外編帶8的連接端部8b的外表面上。通過焊接至上游排氣管1下游端的外周和下游排氣管2上游端的外周上使其相對邊緣連接在一起。
下面解釋第一實施例的操作。
通過發(fā)動機(jī)E的操作產(chǎn)生的排放氣體流過排氣歧管Me，球窩接頭Jb，上游排氣管1，撓性接頭Jf，下游排氣管2，催化轉(zhuǎn)換器Ca以及消音器(未示出)，在此期間，可除去如HC和CO這樣的有毒成份且抑制排氣聲音，并將排放的氣體釋放至外界。
將排氣系統(tǒng)Ex設(shè)置在汽車的底板下方；由于排氣系統(tǒng)Ex具有較長的總長度，因此，不會均勻地將在汽車行駛期間產(chǎn)生的振動以及發(fā)動機(jī)E的工作振動傳遞至整個排氣系統(tǒng)，雖然在上游和下游排氣管1，2中會產(chǎn)生沿扭轉(zhuǎn)和彎曲方向的應(yīng)力，但是這些應(yīng)力可以由撓性接頭Jf吸收和減輕。特別是，在本發(fā)明的實施例中，由于具有許多大量凸起部分P和凹入部分D的柔性管7的管狀部分7a沿其整個長度具有均勻的直徑，即，在最外端的凸起部分Po不比其它凸起部分P短(不同于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu))，因此，沿柔性管7彎曲方向和延伸方向的彈簧常數(shù)保持較低。另外，由于柔性管7的管狀部分7a不會接觸外編帶8，因此，能夠提高吸收應(yīng)力和減輕應(yīng)力(如施加在上游和下游排氣管1，2上的扭曲和彎曲)的效率以及吸收振動的效率，以便能夠容易地制造柔性管7本身。由于通過內(nèi)板9能夠避免最外端處的凸起部分Po和外編帶8之間的直接接觸，雖然在最外端處的凸起部分Po和柔性管7的其它凸起部分P具有相同的高度，但是，仍能避免在這些部分之間接觸部分的磨損。另外，由于內(nèi)板9的環(huán)狀部分9c是以離開最外端處的凸起部分Po的方向彎曲的，因此，內(nèi)板9的邊緣部分不會與外編帶8的內(nèi)表面產(chǎn)生干涉，從而能夠避免對外編帶8的任何損傷。
下面，參照圖4解釋本發(fā)明的第二實施例。
圖4為本發(fā)明中一種撓性接頭的局部剖面圖。在該圖中，與第一實施例相同的部件由相同的參考標(biāo)號以及符號表示。
第二實施例的情況為在柔性管7最外端處的凸起部分Po的外側(cè)和內(nèi)板9中沿徑向延伸的板狀部分9a之間形成環(huán)狀間距d，而其它部件的布置與第一實施例相同。
在第二實施例中，間距d的存在允許在柔性管7的管狀部分7a最外端處的凸起部分Po也朝內(nèi)板9移動。這樣便能夠進(jìn)一步減小柔性管7的彈簧常數(shù)，從而提高吸收振動的效率。
雖然上面詳細(xì)解釋了本發(fā)明的實施例，但是，在不脫離本發(fā)明思想和范圍的情況下，可以以不同的方式改進(jìn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種連接上游排氣管(1)和下游排氣管(2)的排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一根柔性管(7)，其具有一個連接端部(7b)和一個管狀部分(7a)，所述管狀部分具有波紋狀剖面且由許多交替凸起部分(P)和凹入部分(D)形成，這些凸起部分和凹入部分具有相同的高度；一外編帶(8)，其覆蓋了柔性管(7)的外周面；以及一塊內(nèi)板(9)，其設(shè)置于在柔性管(7)最外端處的凸起部分(Po)和外編帶(8)的一個端壁部分(8b)之間；其中，內(nèi)板(9)具有一個牢固地固定在外編帶(8)和柔性管(7)之間的連接端部(9b)；一個板狀部分(9a)，其從連接端部(9b)內(nèi)側(cè)徑向伸出，以便面對在柔性管(7)最外端處的凸起部分(Po)的外表面；以及一個環(huán)狀部分(9c)，該部分沿離開最外端處的凸起部分(Po)的方向、由板狀部分(9a)的徑向外側(cè)彎成環(huán)狀；并且所述環(huán)狀部分(9c)的高度高于柔性管(7)的凸起部分(P，Po)，以便在外編帶(8)和柔性管(7)之間形成一個環(huán)狀空間(s)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)，其中在柔性管(7)最外端處的凸起部分(Po)的外表面和面向所述外表面的內(nèi)板(9)的板狀部分(9a)之間形成間距(d)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種排氣系統(tǒng)的撓性接頭結(jié)構(gòu)，其連接上游排氣管1和下游排氣管。該結(jié)構(gòu)包括一根柔性管7，其具有許多具有相同高度的凸起部分P；一外編帶8，其覆蓋了柔性管7的外周面；以及一塊設(shè)置在柔性管7的一個端部和外編帶8的一個端部之間的內(nèi)板9。內(nèi)板9包括一個面對在最外端處的凸起部分Po外表面的板狀部分9a，以及一個環(huán)狀部分9c，該部分沿離開最外端處的凸起部分Po的方向、由板狀部分9a的徑向外側(cè)彎成環(huán)狀。所述環(huán)狀部分9c的高度高于柔性管7的凸起部分P，Po。
文檔編號F16L27/00GK1453461SQ0312222
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月23日
發(fā)明者江口美彥, 樋口正彥, 高賀茂巧, 鈴木秀德, 服部徹, 深澤順 申請人:本田技研工業(yè)株式會社, 三惠技研工業(yè)株式會社